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KR102350216B1 - Apparatus and method for bonding substrates - Google Patents

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KR102350216B1
KR102350216B1 KR1020207024765A KR20207024765A KR102350216B1 KR 102350216 B1 KR102350216 B1 KR 102350216B1 KR 1020207024765 A KR1020207024765 A KR 1020207024765A KR 20207024765 A KR20207024765 A KR 20207024765A KR 102350216 B1 KR102350216 B1 KR 102350216B1
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토마스 바겐레이트너
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에베 그룹 에. 탈너 게엠베하
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Abstract

본 발명은 제2 기판과 제1 기판(15)을 순간 접합하기 위한 장치에 관한 것으로,
제1 기판(15)의 제어식 고정을 위해 외부 링 섹션(10)을 갖는 마운팅 장치의 능동 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV)을 이용하여 마운팅 컨투어(8, 8', 8", 8"', 8IV) 상에 제1 기판(15)을 장착하기 위한 마운팅 장치,
제1 기판(15)의 제어가능한 변형을 위한 변형 수단 - 변형 수단은 내부 링 섹션에서 작용함 - , 및
제2 기판(15')에 제1 기판(15')을 접합하기 위한 접합 수단을 포함한다.
게다가, 본 발명은 제2 기판에 제1 기판(15)을 순간 접합하기 위한 방법에 관한 것으로,
제1 기판(15)의 제어가능한 고정을 위해 외부 링 섹션(10)과 마운팅 장치(1)의 능동 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV)을 이용하여 마운팅 컨투어(8, 8', 8", 8"', 8IV) 상에 제1 기판(15)을 장착하는 단계,
제1 기판(15)의 제어가능한 변형을 위해 변형 수단에 의해 내부 링 섹션에서 제1 기판(15)을 변형시키는 단계, 및
접합 수단에 의해 제1 기판(15)을 제2 기판에 접합하는 단계를 포함한다.
The present invention relates to an apparatus for instantaneously bonding a second substrate and a first substrate (15),
Mounting contours 8 , 8 ′ using active mounting surfaces 7 , 7 ′, 7″, 7″′, 7IV of a mounting device with an outer ring section 10 for controlled fastening of the first substrate 15 . , 8", 8"', 8IV) a mounting device for mounting the first substrate 15,
deformation means for controllable deformation of the first substrate 15, the deformation means acting on the inner ring section, and
and bonding means for bonding the first substrate 15' to the second substrate 15'.
Furthermore, the present invention relates to a method for instant bonding a first substrate (15) to a second substrate,
Mounting contour 8 using active mounting surfaces 7, 7', 7", 7"', 7IV of mounting device 1 and outer ring section 10 for controllable fastening of first substrate 15 , 8', 8", 8"', 8IV) mounting the first substrate 15,
deforming the first substrate (15) in the inner ring section by means of deformation means for controllable deformation of the first substrate (15), and
and bonding the first substrate 15 to the second substrate by bonding means.

Description

기판의 접합을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR BONDING SUBSTRATES}Apparatus and method for bonding of substrates

본 발명은 순간 접합을 위한 장치, 구체적으로 청구항 제12항에 따른 해당 방법과 청구항 제1항에 따라서 제1 기판을 제2 기판에 사전접합하기 위한 장치에 관한 것이다. The invention relates to an apparatus for instant bonding, in particular to a corresponding method according to claim 12 and to a device for pre-bonding a first substrate to a second substrate according to claim 1 .

반도체 산업에서 마운팅 장치 또는 샘플 홀더(소위 척)는 평평한 반도체 기판, 특히 웨이퍼를 지지 및 고정하기 위한 처리 장치로서 사용된다. 웨이퍼는 평평하게 배열되고, 이에 따라 지지 및 고정되고, 다양한 처리 단계 및 처리 스테이션으로 운반된다. In the semiconductor industry, mounting devices or sample holders (so-called chucks) are used as processing devices for supporting and holding flat semiconductor substrates, in particular wafers. Wafers are arranged flat, supported and secured accordingly, and transported to various processing steps and processing stations.

여기서, 신뢰성 있고 평탄한 지지/고정을 구현하고, 또한 가능한 주요 부분으로서 단순하고 주의 깊게 웨이퍼를 분리하기 위하여 하나의 마운팅 장치로부터 웨이퍼를 운반할 필요가 어느 정도 있다.Here, there is some need to transport the wafer from one mounting device in order to realize reliable and flat support/fixation, and also to detach the wafer simply and carefully as the main part possible.

이러한 고정은 예를 들어, 마운팅 장치와 웨이퍼 사이에 진공의 적용에 의해, 전자기 충전에 의해, 또는 다른 제어가능한 화학-물리적 접착 특성에 의해 수행되며, 웨이퍼의 분리는 보다 기술적이고 보다 어려워지며 이는 샘플 홀더에 대한 웨이퍼의 임의의 존재하는 고유 접착력 및 대개 양 측면 상에서 폴리싱되는 증가적으로 더 얇아지는 웨이퍼로 인함이다. 고정이 수행되는 표면은 또한 가능한 작은 마운팅 표면을 수득하기 위해 접촉 표면을 추가로 감소시키는 패턴, 요홈 또는 임의의 다른 토포그래피가 제공될 수 있다.This fixation is performed, for example, by application of a vacuum between the mounting device and the wafer, by electromagnetic charging, or by other controllable chemical-physical adhesion properties, and the separation of the wafer becomes more technical and more difficult, which This is due to any existing intrinsic adhesion of the wafer to the holder and an incrementally thinner wafer that is usually polished on both sides. The surface on which the fixing is performed may also be provided with a pattern, groove or any other topography which further reduces the contact surface in order to obtain a mounting surface as small as possible.

또한, 오염을 방지하는 것인 중요한 특징이다.It is also an important feature to prevent contamination.

이러한 특징은 2개의 기판(웨이퍼)를 접합하기 위한 방법 및 장치 내에서, 특히 2개의 마주보는 기판의 정렬된 접촉 표면의 접촉을 구현하는 주요 단계에서 중요한 부분을 차지하며, 이는 2 μm 미만, 구체적으로 250 nm 미만, 바람직하게는 150 nm 미만, 보다 바람직하게는 50 nm 미만의 보다 정확한 정렬 정확도 또는 오프셋이 요구되기 때문이다. 이들 정렬 정확도의 경우, 다수의 영향을 미치는 인자들이 고려되어야 한다. 그러나, 기판의 증착/접촉 형성은 특히 중요하며, 이는 오류가 발생될 수 있거나 또는 오류가 가중되기 때문이며, 이에 따라 재현가능한 정렬 정확도가 유지될 수 없기 때문이다. 이에 따라 상당한 스크랩이 발생된다.This feature occupies an important part in the method and apparatus for bonding two substrates (wafers), especially in the main step of realizing the contact of the aligned contact surfaces of two opposing substrates, which is less than 2 μm, specifically This is because a more accurate alignment accuracy or offset of less than 250 nm, preferably less than 150 nm, more preferably less than 50 nm is required. For these alignment accuracy, a number of influencing factors must be considered. However, the deposition/contact formation of the substrate is particularly important, as errors may or may not be weighted, and thus reproducible alignment accuracy cannot be maintained. This results in significant scrap.

따라서, 본 발명의 목적은 2개의 기판을 접합하기 위한, 주요하게 기한의 오염을 방지하고 웨이퍼 상의 어느 위치에서든 가능한 우수한 정렬 정확도가 구현되는 상태에서 사전접합 또는 순간 접합을 위한 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for bonding two substrates, primarily for pre-bonding or instant bonding, while avoiding contamination of deadlines and achieving as good alignment accuracy as possible at any position on the wafer. there is

하기에서, 용어 접합, 순간 접합, 및 사전접합은 동의어로서 사용될 것이다. 본 발명은 바람직하게는 비제한적인 방식으로 뒤틀림과 변형 없이 가능한 더욱 블랭키팅(blanketing) 방식으로 사전접합에 의해 2개의 웨이퍼를 서로 결합하기 위해 개발된 것은 당업자에게 자명하다.In the following, the terms bonding, instant bonding, and prebonding will be used as synonyms. It will be apparent to the person skilled in the art that the present invention has been developed for joining two wafers together by pre-bonding, preferably in a more blanketing manner possible without distortion and deformation in a non-limiting manner.

기판들 간의 순간 또는 가역가능한 접합을 형성하기 위한 사전접합의 경우, 당업자에게 공지된 몇몇의 방법이 있다. 사전접합 두께는 적어도 2 내지 3의 인자, 특히 5가지의 인자, 바람직하게는 15개의 인자, 보다 더 바람직하게는 25개의 인자에 따라 영구 접합 두께보다 얇다. 가이드라인 값은 대략 100 mJ/m2의 순수한 비활성의 친수성 규소 및 대략 200 - 300 mJ/m2의 순수한 플라스마 활성화된 친수성 규소의 사전접합 두께이다. 분자-습윤된 기판들 간의 사전접합은 웨이퍼의 상이한 측면의 분자들 간에 반데르 발스 작용으로 인해 주요하게 발생된다.For pre-bonding to form instantaneous or reversible bonds between substrates, there are several methods known to those skilled in the art. The pre-bonding thickness is thinner than the permanent bond thickness according to at least a factor of 2-3, in particular a factor of 5, preferably a factor of 15, even more preferably a factor of 25. The guideline values are the prejunction thickness of approximately 100 mJ/m2 of pure inert hydrophilic silicon and approximately 200 - 300 mJ/m2 of pure plasma activated hydrophilic silicon. The pre-bonding between molecular-wetted substrates occurs primarily due to van der Waals action between molecules on different sides of the wafer.

순간 접합 및/또는 사전접합 및/또는 접합을 위한 접합 수단이 본 발명에 서 청구된 바와 같이 접합용으로 의도된다. Bonding means for instant bonding and/or pre-bonding and/or bonding are intended for bonding as claimed in the present invention.

본 발명의 목적은 청구항 제1항 및 제12항의 특징에 따라 구현된다. 명세서, 청구항 및/또는 도면에 제시된 적어도 두 특징들의 모든 조합이 또한 본 발명의 범위 내에 있다. 특정 한계 내에 있는 주어진 값의 범위는 임의의 조합으로 개시 및 청구된 것으로 고려된다.The object of the invention is realized according to the features of claims 1 and 12 . All combinations of at least two features presented in the specification, claims and/or drawings are also within the scope of the invention. Ranges of values given within certain limits are contemplated as disclosed and claimed in any combination.

본 발명은 외측, 구체적으로 하나의 섹션, 구체적으로 기판의 중간(M)의 접촉 이전에 기판의 하나의 접촉 표면의 중간(M)에 대해 동심을 이루고 그 뒤에 단지 하나의 섹션의 접촉 이후에 접촉형성의 개시에만 영향을 미치도록 이에 대해 반경방향으로 형성되는 프리텐셔닝에 노출된 하나 이상의 기판에 의해 가능한 독립적으로 그리고 균등하게 두 기판들 사이에 접촉을 형성하는 사상을 기초로 하며, 기판은 이의 프리텐셔닝에 따라 자동으로 마주보는 기판에 대해 제어된 방식으로 접합되고 이에 대해 노출된다. 프리텐셔닝은 변형 수단에 의한 제1 기판의 변형에 의해 달성되고, 변형 수단은 접합 측면으로부터 이격되는 방향으로 향하는 측면 상에 작용하는 이의 형상을 기초로 하며, 변형은 다양한 (구체적으로 상호호환적인) 변형 수단을 사용함으로써 이에 따라 제어될 수 있다. 또한 변형 수단이 기판에 작용하는 압력 또는 힘에 의해 제어가 수행된다. 바람직하게는 반도체 기판이 마운팅 장치에 의해 단지 부분적으로만 지지되도록 반도체 기판을 갖는 마운팅 장치의 능동 마운팅 표면을 감소시키는 것이 바람직하다. 이 방식으로, 더 작은 접촉 표면은 마운팅 장치 또는 샘플 홀더와 웨이퍼 사이에 더 작은 접착력을 형성한다. 반도체 기판(제1 기판)의 주연부의 영역에서 본 발명에서 청구된 바와 같이 특히 전적으로 고정이 수행되며, 이에 따라 반도체 기판과 마운팅 장치의 마운팅 컨투어 사이에 가능한 짧은 시간에 마운팅 표면에 대한 효과적인 고정 기능이 수행된다. 이에 따라서, 동시에 반도체 기판의 신뢰성 있고 주의 깊은 분리가 가능하며 이는 웨이퍼를 분리하기 위해 필요한 분리력이 가능한 작기 때문이다. The invention is concentric to the outside, in particular one section, in particular the middle M of one contact surface of the substrate before the contact of the middle M, and then contacting after only one section of the contact. It is based on the idea of forming contact between two substrates as independently and equally as possible by means of one or more substrates exposed to a pretensioning formed radially thereto so as to affect only the initiation of formation, the substrates having their Upon pretensioning, they are automatically bonded to and exposed to opposing substrates in a controlled manner. The pretensioning is achieved by deformation of the first substrate by means of deformation means, which are based on their shape acting on the side facing away from the bonding side, the deformation being various (specifically interchangeable). ) can be controlled accordingly by using deformation means. Control is also performed by the pressure or force that the deforming means acts on the substrate. It is desirable to reduce the active mounting surface of a mounting device with a semiconductor substrate, preferably such that the semiconductor substrate is only partially supported by the mounting device. In this way, the smaller contact surface creates less adhesion between the mounting device or sample holder and the wafer. In the region of the periphery of the semiconductor substrate (first substrate), the fastening is carried out particularly exclusively as claimed in the present invention, whereby an effective fastening function to the mounting surface in the shortest possible time between the mounting contour of the semiconductor substrate and the mounting device is achieved. is carried out Accordingly, at the same time reliable and careful separation of the semiconductor substrate is possible because the separation force required to separate the wafer is as small as possible.

마운팅 컨투어는 마운팅 장치의 영역에 형성되고, 상기 마운팅 장치 상에서 반도체 기판이 안착되어 원형 반도체 기판에 대한 외부 주연부가 이에 따라 유사한 치수를 갖는 원형으로 형성된다. 통상적인 외측 치수는 직경이 200 mm, 300 mm, 또는 450 mm이다.A mounting contour is formed in the region of the mounting device, on which the semiconductor substrate is seated so that an outer periphery for the circular semiconductor substrate is formed into a circle having similar dimensions. Typical outer dimensions are 200 mm, 300 mm, or 450 mm in diameter.

동시에, 마운팅 컨투어 외측의 영역에서 웨이퍼의 능동 마운팅 표면의 상승된 구조물이 허용될 수 있어서 마운팅 장치가 동시에 CMOS-호환적으로 구현된다.At the same time, a raised structure of the active mounting surface of the wafer in the region outside the mounting contour can be tolerated so that the mounting device is simultaneously CMOS-compatible.

분리는 주요하게 특히 마운팅 표면 상에서 음압을 감소시킴으로써 제어될 수 있다. 제어가능한은 제2 웨이퍼와 웨이퍼의 접촉 이후에 샘플 홀더 상에서 웨이퍼가 고정된 상태로 유지되는 것을 의미하고, 단지 음압의 특정 (제어된) 감소에 의해 특히 내측으로부터 외측으로 샘플 홀더(마운팅 장치)로부터 기판(웨이퍼)이 제거된다. 본 발명에서 청구된 실시 형태에 따라 주요하게 매우 작은 힘으로 분리가 가능하다.Separation can be controlled primarily by reducing the negative pressure, especially on the mounting surface. Controllable means that the wafer is held stationary on the sample holder after the contact of the wafer with the second wafer, only by a certain (controlled) reduction of the negative pressure from the sample holder (mounting device), in particular from the inside to the outside. The substrate (wafer) is removed. In accordance with the embodiments claimed in the present invention, separation is possible with principally very little force.

기판(웨이퍼)들은 접합 공정 이전에 서로 정렬되어 이들 표면 상에서 대응하는 구조물의 (2 μm 미만, 바람직하게는 250 nm, 더욱 바람직하게는 150 nm, 가장 바람직하게는 100 nm 미만의 정확도에 따라) 특히 일정한 접합이 보장된다. 본 발명에서 청구된 바와 같이 접합 방법에서, 웨이퍼는 서로 평평하게 배열되지 않지만 마주보는 웨이퍼의 방향으로 변형되거나 또는 제2 웨이퍼에 대해 약간 압축되는 2개의 웨이퍼들 중 하나에 의해 중간(M)에서 서로 접촉된다. 접합 파의 진행에 의해 구부러지는 변형된 웨이퍼를 제거한 이후에(마주보는 웨이퍼의 방향으로), 접합 전방을 따른 일정하고 보다 균일한 접합이 특히 적어도 상당부분 자동으로 수행되고, 이는 최소한의 힘, 이에 따라 최소한의 바람직하게는 수평 뒤틀림과 연계된다. The substrates (wafers) are aligned with each other prior to the bonding process so that (according to an accuracy of less than 2 μm, preferably less than 250 nm, more preferably less than 150 nm and most preferably less than 100 nm) of the corresponding structures on these surfaces, especially A constant joint is ensured. In the bonding method as claimed in the present invention, the wafers are not arranged flat to each other but are deformed in the direction of the opposite wafer or are slightly compressed with respect to the second wafer in the middle (M) to each other by one of the two wafers. is contacted After removal of the warped wafer which is bent by the propagation of the bonding wave (in the direction of the opposite wafer), a constant and more uniform bonding along the bonding front is carried out, in particular at least to a large extent, automatically, which with minimal force, thus Accordingly, it is associated with a minimum and preferably horizontal distortion.

본 발명의 선호되는 실시 형태에 따라서, 마운팅 컨투어 및/또는 마운팅 표면 및/또는 마운팅 장치는 회전 대칭구조, 특히 마운팅 장치의 중심(Z)에 대해 동심 구조로 형성된다. 이에 따라 마운팅 장치의 균일한 보유 및 단순한 제조가 달성된다. 마운팅 장치가 강성으로 형성되는 정도로 정도로 마운팅 표면 상에서 정확히 정렬된 상태에서 웨이퍼의 신뢰성 있는 고정이 가능하다.According to a preferred embodiment of the invention, the mounting contour and/or the mounting surface and/or the mounting device are formed rotationally symmetric, in particular concentric with respect to the center Z of the mounting device. Uniform retention and simple manufacture of the mounting device are thereby achieved. Reliable fixation of the wafer is possible with precise alignment on the mounting surface to the extent that the mounting device is rigidly formed.

하나 이상의 음압 채널은 마운팅 컨투어의 외부 링 섹션 내에 제공되는 마운팅 표면을 차단하고, 마운팅 컨투어는 마운팅 표면에 대해 적어도 상당히 하나의 내부 링 섹션 내에서 배열되며, 본 발명의 실시를 위해 기하학적 배열이 선호되며, 이에 따라 변형이 완벽히 수행되고 접촉형성이 약간의 노력을 전술된 바와 같이 제어된 방식으로 수행될 수 있다.The one or more negative pressure channels block a mounting surface provided within an outer ring section of the mounting contour, the mounting contour being arranged within at least one inner ring section substantially relative to the mounting surface, a geometrical arrangement being preferred for the practice of the present invention; , so that the deformation can be carried out perfectly and the contact formation can be carried out in a controlled manner as described above with little effort.

바람직하게는, 음압 채널은 동심 구조, 특히 전체 주연부 주위에서 마운팅 장치의 중심에 대해 원형 링의 형태로 형성된다. 이는 일정한 고정을 보장한다.Preferably, the negative pressure channel is formed in the form of a concentric structure, in particular a circular ring about the center of the mounting device around the entire periphery. This ensures a constant fixation.

본 발명의 다른 선호되는 실시 형태에서, 외부 원형 링-형 섹션의 링 폭(bA)은 내부 링 섹션의 링 폭(b1)보다 작다. 링 폭(bA)에 대한 링 폭(b1)의 비율은 구체적으로 1 내지 3 미만, 바람직하게는 1 내지 5 미만, 보다 바람직하게는 1 내지 7 미만이다. 링 폭(bA)에 대하 링 폭(b1)이 더 작아짐에 따라, 보다 용이하게 반도체 기판이 마운팅 장치로부터 분리될 수 있다.In another preferred embodiment of the invention, the ring width bA of the outer circular ring-shaped section is smaller than the ring width b1 of the inner ring section. The ratio of the ring width b1 to the ring width bA is specifically from 1 to less than 3, preferably from 1 to less than 5, more preferably from 1 to less than 7. As the ring width b1 becomes smaller with respect to the ring width bA, the semiconductor substrate can be separated from the mounting apparatus more easily.

여기서, 특히 바람직하게는 마운팅 컨투어의 돌출부 표면이 능동 마운팅 표면보다 적어도 2배, 구체적으로 3배 크다.Here, it is particularly preferred that the protrusion surface of the mounting contour is at least twice, in particular three times larger, than the active mounting surface.

본 발명의 다른 선호되는 실시 형태에서, 내부 링 섹션 내에서 마운팅 컨투어는 반도체 기판의 능동 고정 없이 지지하기 위하여 중심(Z)에 대해 바람직하게는 동심 방향으로 배열되는 하나 이상의 원형 링-형 지지 표면을 가지며, 지지 표면은 마운팅 표면 내에 포함하고 마운팅 평면(E) 내에서 마운팅 표면과 동일 높이에 배열된다. 이에 따라, 취급 동안에 마운팅 장치의 추가 평면화가 구현되고, 이로 인해 반도체 기판은 마운팅 장치를 향하여 또는 일반적으로 아치 형태로 구부러지지 않는다.In another preferred embodiment of the invention, the mounting contour in the inner ring section comprises one or more circular ring-shaped support surfaces, preferably arranged concentrically with respect to the center Z for support without active fixation of the semiconductor substrate. wherein the support surface is included in the mounting surface and is arranged flush with the mounting surface in the mounting plane (E). Thereby, a further planarization of the mounting device during handling is realized, whereby the semiconductor substrate does not bend towards the mounting device or generally in an arcuate manner.

본 발명에서 청구된 바와 같이 또 다른 실시 형태에서, 변형 수단은 마운팅 표면의 측면 상에서, 특히 외측에서 바람직하게는 마운팅 표면의 외측에서 반도체 기판에 대해 작용한다. 놀랍게도, 마운팅 장치의 측면 상에서 반도체 기판에 작용함으로써 특히 신뢰성 있는 분리가 가능하다. 게다가, 반도체 기판의 다른 표면의 오염이 방지된다(이는 가공됨에 따라 보다 중요함).In another embodiment as claimed in the present invention, the deforming means act on the semiconductor substrate on the side of the mounting surface, in particular from the outside, preferably on the outside of the mounting surface. Surprisingly, particularly reliable separation is possible by acting on the semiconductor substrate on the side of the mounting device. In addition, contamination of other surfaces of the semiconductor substrate is prevented (which is more important as it is processed).

변형 수단은 마운팅 컨투어에 침투하는 하나 이상의 압력 요소이고, 압력은 균일하게 특히 중심(Z)으로부터 인가될 수 있다. 이에 따라 핀에 의한 기계적 설계와 유체, 특히 기체의 적용이 가능하다. 이를 위해, 특히 개구, 구체적으로 마운팅 몸체에 침투하는 보어가 제공된다.The deforming means are one or more pressure elements penetrating the mounting contour, the pressure can be applied uniformly, in particular from the center Z. Accordingly, a mechanical design by means of a pin and the application of a fluid, particularly a gas, are possible. For this purpose, in particular a bore is provided which penetrates into the opening, in particular the mounting body.

변형이 제1 기판에 대해 동심을 이루어 수행되도록 변형 수단이 구성될 때 가능한 최소의 뒤틀림으로 인해 높은 정렬 정확도에 따라 그리고 특히 효과적으로 접합이 수행된다.When the deformation means are configured such that the deformation is carried out concentrically with respect to the first substrate, the bonding is carried out with a high alignment accuracy and particularly effectively due to the minimum possible distortion.

또 다른 선호되는 실시 형태에 따라서, 내부 링 섹션 내에는 제1 기판을 따라 해당 고정 섹션을 고정하기 위한 개별적으로 트리거링가능한 고정 수단이 제공된다. 이 방식으로, 추가로 제1 및/또는 제2 기판의 x, y 및/또는 z 방향으로 뒤틀림 및/또는 변형에 영향을 미칠 수 있다. 뒤틀림 및/또는 변형(주요하게 기판의 접촉 표면을 따라, 이에 따라 표 에서 형성됨)은 사전 방법 단계에서 구체적으로 기록되며, 바람직하게는 기판/기판들의 응력 및/또는 변형 맵의 형태로 기록되고, 접촉이 기판들 사이에서 형성될 때 고정 요소를 스위칭함으로써 추가 단면 변형이 야기되며, 특히 국부적 뒤틀림/변형이 보상된다. 이는 이들 뒤틀림/변형이 보다 커지고 특히 250 nm의 정렬 정확도의 경우 정렬 정확도에 보다 상당히 영향을 미치기 때문이다. 기본적으로, 이에 따라 수평 뒤틀림과 수직 뒤틀림을 구별할 수 있다. 수직 뒤틀림은 수직 방향, 이에 따라 z-방향으로 배출 공정으로 인해 발생된다. 그러나, 이들 뒤틀림은 또한 수평, 이에 따라 x 및 y 방향의 뒤틀림을 야기하며, 이는 구현될 정렬 정확도에 대한 실제적인 문제점을 야기한다.According to another preferred embodiment, individually triggerable fastening means are provided in the inner ring section for fastening the corresponding fastening section along the first substrate. In this way, it is further possible to influence warping and/or deformation of the first and/or second substrate in the x, y and/or z direction. Warpages and/or deformations (mainly along the contact surface of the substrate and thus formed in the table) are specifically recorded in the pre-method step, preferably in the form of a stress and/or deformation map of the substrate/substrates, A further cross-sectional deformation is caused by switching the fastening element when a contact is made between the substrates, in particular local distortions/strains are compensated for. This is because these distortions/strains are larger and affect the alignment accuracy more significantly, especially for alignment accuracy of 250 nm. Basically, it is thus possible to distinguish between horizontal and vertical distortions. The vertical distortion is caused by the ejection process in the vertical direction, and thus in the z-direction. However, these distortions also cause distortions in the horizontal, and thus in the x and y directions, which cause practical problems for the alignment accuracy to be implemented.

방법에 따라서, 방법은 업스트림 측정 방법에 의해 측정되는 제1 및/또는 제2 기판의 뒤틀림 및/또는 변형은 작용에 의해, 특히 제1 및/또는 제2 기판 상에서 제1 및/또는 제2 기판의 섹션의 제어된 뒤틀림 및/또는 변형에 의해, 구체적으로 해당 고정 섹션의 고정을 위한 고정 요소에 의해 감소됨으로써 구현된다. 뒤틀림 및/또는 변형은 외부 측정 장치에 의해 측정될 수 있다. 외부 측정 장치는 그 뒤에 데이터 링크를 통하여 본 발명에서 청구된 바와 같이 실시 형태에 따라 연결된다. 바람직하게는, 뒤틀림 및/또는 스트레인 맵을 측정하기 위한 측정 장치가 본 발명에서 청구된 바와 같은 실시 형태와 같이 동일한 모듈 내에 배열될 수 있다. 게다가, 본 발명에서 청구된 바와 같이 실시 형태 및 뒤틀림 및/또는 변형 맵을 결정하기 위한 장치를 트리거링하는 동일한 인터페이스의 사용 가능성이 개시될 것이다.Depending on the method, the method may be performed by a warping and/or deformation of the first and/or second substrate measured by the upstream measurement method, in particular on the first and/or second substrate, on the first and/or second substrate. reduced by controlled twisting and/or deformation of the section of Distortion and/or deformation may be measured by an external measuring device. An external measuring device is then connected according to an embodiment as claimed in the present invention via a data link. Preferably, a measuring device for measuring the warpage and/or strain map can be arranged in the same module as in the embodiment as claimed in the present invention. Furthermore, embodiments and possibilities of using the same interface to trigger devices for determining warpage and/or deformation maps as claimed in the present invention will be disclosed.

인터페이스는 임의의 유형의 제어 모니터링 장치와 같이 형성된다. 대응하는 그래픽 사용자 표면과 대응하는 제어 소프트웨어를 포함한 컴퓨터가 바람직하다.The interface is formed with any type of control monitoring device. A computer comprising a corresponding graphical user surface and corresponding control software is preferred.

장치에 따라 개시되는 특징들이 또한 방법에 따라 적용되고 역으로도 가능하다.Features disclosed according to device also apply according to method and vice versa.

본 발명의 다른 이점, 특징 및 세부사항이 도면을 사용하여 선호되는 예시적인 실시 형태의 하기 기술 내용으로부터 명확해질 것이다.Other advantages, features and details of the present invention will become apparent from the following description of preferred exemplary embodiments using the drawings.

도 1a는 절단선 A-A를 따른 본 발명의 장치의 제1 실시 형태의 마운팅 컨투어의 평면도.
도 1b는 도 1a에서 절단선 A-A를 따른 도면.
도 2a는 절단선 B-B를 따른 본 발명의 장치의 제2 실시 형태의 마운팅 컨투어의 평면도.
도 2b는 도 2a에서 절단선 B-B를 따른 도면.
도 3a는 절단선 C-C를 따른 본 발명의 장치의 제3 실시 형태의 마운팅 컨투어의 평면도.
도 3b는 도 3a에서 절단선 C-C를 따른 도면.
도 4a는 절단선 D-D를 따른 본 발명의 장치의 제4 실시 형태의 마운팅 컨투어의 평면도.
도 4b는 도 4a에서 절단선 D-D를 따른 도면.
도 5a는 분리 바로 이전에 도 1a에 따른 제1 실시 형태의 단면도.
도 5b는 반도체 기판이 분리된 때 도 5a에 따른 단면을 도시하는 도면.
도 6은 반도체 기판을 분리하기 위한 핀의 다양한 형태의 도식적 도면.
도 7a는 본 발명에 따른 장치의 제5 실시 형태의 도식적 평면도.
도 7b는 도 7a에 따른 실시 형태의 단면도.
도 8a는 핀에 의해 접촉을 구성하기 전에 서로 접합되는 2개의 웨이퍼의 단면도.
도 8b는 핀에 의해 상부 웨이퍼의 접촉을 구성하는 동안에 서로 접합되는 2개의 웨이퍼의 단면도.
도 8c는 핀에 의해 상부 웨이퍼를 탄성적으로 구부리는 동안 서로 접합되는 2개의 웨이퍼의 단면도.
도 8d는 상부 웨이퍼와 하부 웨이퍼 간의 제1 접촉 동안에 서로 접합되는 2개의 웨이퍼의 단면도.
도 8e는 상부 웨이퍼와 하부 웨이퍼 간의 진행하는 접합 파 동안에 서로 접합되는 2개의 웨이퍼의 단면도.
도 8f는 상부 웨이퍼가 샘플 홀더로부터 분리되는, 서로 접합되는 2개의 웨이퍼의 단면도.
도 8g는 접합된 상태에서 서로 접합되는 2개의 웨이퍼의 단면도.
1A is a plan view of a mounting contour of a first embodiment of the device of the invention along cut line AA;
Fig. 1B is a view along cut line AA in Fig. 1A;
2a is a plan view of a mounting contour of a second embodiment of the device of the invention along cut line BB;
Fig. 2b is a view along cut line BB in Fig. 2a;
Fig. 3a is a plan view of a mounting contour of a third embodiment of the device of the invention along cut line CC;
Fig. 3b is a view taken along cut line CC in Fig. 3a;
Fig. 4a is a plan view of the mounting contour of a fourth embodiment of the device of the invention along the cut line DD;
Fig. 4b is a view along cut line DD in Fig. 4a;
Fig. 5a is a cross-sectional view of the first embodiment according to Fig. 1a just before separation;
Fig. 5b shows a cross-section according to Fig. 5a when the semiconductor substrate has been separated;
6 is a schematic diagram of various types of fins for isolating a semiconductor substrate;
7a is a schematic plan view of a fifth embodiment of a device according to the invention;
Fig. 7b is a cross-sectional view of the embodiment according to Fig. 7a;
Fig. 8a is a cross-sectional view of two wafers bonded to each other prior to making contact by pins;
Fig. 8B is a cross-sectional view of two wafers bonded to each other while making contact of the top wafer by pins;
Fig. 8c is a cross-sectional view of two wafers bonded to each other while elastically bending the upper wafer by pins;
8D is a cross-sectional view of two wafers bonded to each other during a first contact between the top and bottom wafers;
8E is a cross-sectional view of two wafers bonded to each other during an advancing bonding wave between the top and bottom wafers;
8F is a cross-sectional view of two wafers bonded together, with the top wafer separated from the sample holder.
8G is a cross-sectional view of two wafers bonded to each other in a bonded state.

동일한 구성요소 및 동일한 기능을 갖는 구성요소는 도면에서 동일한 도면부호로 식별된다.Identical components and components having the same function are identified by the same reference numerals in the drawings.

도 1a에는 마운팅 장치(1)의 마운팅 컨투어(마운팅 컨투어, 8) 상에 제1 반도체 기판(15)(웨이퍼)의 장착을 위한 장치의 마운팅 장치(1)(또한 반도체 산업에서 척으로 불림)가 도시된다. 마운팅 컨투어(8)는 마운팅 평면(E) 내에 마운팅 표면(7)을 갖는 구조물을 갖는다. 반도체 기판(15)이 마운팅 장치(1) 상에 고정될 때 단지 마운팅 표면(7)만이 반도체 기판(15)과 접촉을 이룬다(능동 마운팅 표면).1 a shows a mounting device 1 (also called a chuck in the semiconductor industry) of a device for mounting a first semiconductor substrate 15 (wafer) on a mounting contour (mounting contour 8) of the mounting device 1 . is shown The mounting contour 8 has a structure with a mounting surface 7 in the mounting plane E . When the semiconductor substrate 15 is fixed on the mounting device 1 , only the mounting surface 7 is in contact with the semiconductor substrate 15 (active mounting surface).

마운팅 장치(1)는 구체적으로 모노리식 및/또는 금속성 및/또는 강성 마운팅 몸체(1k)를 포함하고, 이는 구체적으로 도 1b에 따른 단면도에서 명확해진다. 스크래치 또는 금속 이온 집중을 방지하기 위한 마운팅 몸체의 코팅이 가능하다. 치수에 관하여 적어도 마운팅 장치(1)의 마운팅 컨투어(8)는 장착될 반도체 기판(15)의 치수와 일치되어 마운팅 컨투어(8)의 외부 링 반경(RA)이 장착될 반도체 기판(15)의 반경과 실질적으로 일치된다. 바람직하게는 반도체 기판의 직경은 당업계에서 표준화된 직경(2", 4", 6", 8", 12" 및 18" 등)과 일치되지만 또한 필요에 따라 이로부터 벗어날 수 있다. 마운팅 컨투어(8)와 마운팅 장치(1)는 반도체 기판(15)의 통상적인 형상에 따라 평면도에서 원형 링과 같이 형성된다. 마운팅 몸체(1k)의 반경(Rk)은 더 간단한 처리를 위해 마운팅 컨투어(8)의 외부 링 반경(RA)보다 클 수 있다. 마운팅 컨투어(8)의 주연부정도의 마운팅 몸체(1k)의 주연부 상에는 마운팅 장치(1)의 처리를 용이하게 하기 위하여 마운팅 평면(E)에 대해 배치되는 숄더(9)가 제공될 수 있다(특히, 반도체 기판(15)의 장착 시에). 마운팅 컨투어(8)의 주연부와 마운팅 몸체(1k)의 주연부는 마운팅 컨투어(8) 또는 마운팅 장치(1)의 중심(Z)과 동심을 이룬다. The mounting device 1 in particular comprises a monolithic and/or metallic and/or rigid mounting body 1k, which is specifically made clear in the cross-section according to FIG. 1b . It is possible to coat the mounting body to prevent scratches or concentration of metal ions. At least in terms of dimensions, the mounting contour 8 of the mounting device 1 coincides with the dimensions of the semiconductor substrate 15 to be mounted such that the outer ring radius RA of the mounting contour 8 is the radius of the semiconductor substrate 15 to be mounted. is substantially consistent with Preferably, the diameter of the semiconductor substrate matches the diameters standardized in the art (2", 4", 6", 8", 12" and 18", etc.), but may also deviate from this as desired. The mounting contour 8 and the mounting device 1 are formed like a circular ring in plan view according to a typical shape of the semiconductor substrate 15 . The radius Rk of the mounting body 1k may be larger than the outer ring radius RA of the mounting contour 8 for simpler handling. On the periphery of the mounting body 1k, about the periphery of the mounting contour 8 , a shoulder 9 can be provided which is arranged with respect to the mounting plane E in order to facilitate the handling of the mounting device 1 (in particular, at the time of mounting the semiconductor substrate 15). The periphery of the mounting contour 8 and the periphery of the mounting body 1k are concentric with the center Z of the mounting contour 8 or of the mounting device 1 .

마운팅 컨투어(8)의 외부 링 섹션(10)과 마운팅 컨투어(8)의 주연부로부터(이에 따라 외부 링 반경(RA)으로부터) 마운팅 컨투어(8)의 외부 링 섹션(10)이 내부 링 반경(R1)으로 연장된다. 외부 링 섹션(10)은 음압에 의해 평평한 반도체 기판(15)의 고정을 위해 설계된다. 음압은 서로 동심을 이루는 2개의 음압 채널(3)로 도시되지 않은 진공 장치에 의해 적용된다. 음압 채널(3)은 링 섹션(10) 내에서 외부 링 반경(RA)과 내부 링 반경(R1) 사이에 형성된다. 음압 채널(3)은 능동 마운팅 표면(7)을 차단하고 음압 채널(3) 상의 음압에 의해 반도체 기판(15)이 외부 링 섹션(10)의 영역에서 마운팅 표면(7) 상에 고정된다(제1 기판(15)의 고정). 음압 이에 따라 효과적으로 작용하는 고정력이 바람직하게는 제어 방식으로 설정될 수 있다(장치의 제어를 위해 해당 제어 장치를 통하여). 게다가, 샘플 홀더(마운팅 장치(1))는 바람직하게는 밀폐가능한 밀봉부가 샘플 홀더를 밀봉하고 외측으로부터 연속적인 흡입 없이 음압을 유지하도록 제조될 수 있다. 이 방식으로, 샘플 홀더는 임의의 장치로부터 제거될 수 있고, 제1 기판(15)의 고정은 적어도 특정 시간 간격에 걸쳐서 유지된다. The outer ring section 10 of the mounting contour 8 and the outer ring section 10 of the mounting contour 8 from the periphery of the mounting contour 8 (and thus from the outer ring radius RA) have an inner ring radius R1 ) is extended to The outer ring section 10 is designed for fixing the flat semiconductor substrate 15 by negative pressure. The negative pressure is applied by means of a vacuum device, not shown, with two negative pressure channels 3 concentric with each other. A negative pressure channel 3 is formed in the ring section 10 between the outer ring radius RA and the inner ring radius R1 . The negative pressure channel 3 blocks the active mounting surface 7 and the negative pressure on the negative pressure channel 3 fixes the semiconductor substrate 15 on the mounting surface 7 in the region of the outer ring section 10 (first 1 fixation of the substrate 15). The negative pressure and thus effectively acting clamping force can preferably be set in a controlled manner (via the corresponding control device for the control of the device). In addition, the sample holder (mounting device 1) can preferably be made such that a sealable seal seals the sample holder and maintains the negative pressure without continuous suction from the outside. In this way, the sample holder can be removed from any device, and the fixation of the first substrate 15 is maintained over at least a certain time interval.

도 1a 및 도 1b에 따른 예시적인 실시 형태에서, 마운팅 표면(7)은 마운팅 평면(E) 내의 외부 링 섹션(10)의 표면에 해당한다. 외부 링 섹션(10) 내에서(이에 따라 내부 링 섹션(11) 내에서) 마운팅 컨투어(8)는 마운팅 표면(7)에 대해 재차 배열되고, 원형 링-형 오목부(2)를 형성한다(이의 반경은 내부 링 반경(R1)과 일치됨). 오목부(2)는 외부 링 섹션(10)과 동심을 이루고 마운팅 컨투어(8)의 주연부에 대해 동심을 이룬다. 오목부(2)의 하부(2b)는 오목부(2)의 높이(h)에 해당하는 거리만큼 마운팅 평면(E)에 대해 평행하게 형성된다. 오목부(2)의 높이(h)는 바람직하게는 음압 채널(3)의 깊이와 일치된다(용이한 제조를 위해). In the exemplary embodiment according to FIGS. 1A and 1B , the mounting surface 7 corresponds to the surface of the outer ring section 10 in the mounting plane E . In the outer ring section 10 (and thus in the inner ring section 11 ) the mounting contour 8 is rearranged against the mounting surface 7 and forms a circular ring-shaped recess 2 ( Its radius coincides with the inner ring radius (R1). The recess 2 is concentric with the outer ring section 10 and concentric with the perimeter of the mounting contour 8 . The lower part 2b of the recess 2 is formed parallel to the mounting plane E by a distance corresponding to the height h of the recess 2 . The height h of the recess 2 preferably coincides with the depth of the negative pressure channel 3 (for ease of manufacture).

이에 따라 음압은 반도체 기판(15)이 장착될 때 오목부(2) 내에서 형성되지 않고, 이에 따라 마운팅 몸체(1k)를 침투하는 개구(4)가 제공된다. 개구는 특히 마운팅 컨투어(8)의 주연부에 대해 또는 중심(Z)에 대해 동심을 이루는 보어로서 제공될 수 있다. Accordingly, a negative pressure is not formed in the recess 2 when the semiconductor substrate 15 is mounted, thereby providing an opening 4 penetrating the mounting body 1k. The opening can in particular be provided as a bore concentric to the periphery of the mounting contour 8 or to the center Z.

도 2a 및 도 2b에 따른 제2 실시 형태에서, 마운팅 표면(7')은 외부 링 섹션(10)만으로 구성되지 않는다. 마운팅 컨투어(8)(또는 마운팅 몸체(1k))는 개구(4) 상에 직접 제공된 돌출부(5)에 의해 형성되고 중심(Z)에 대해 동심을 이루어 배열되는 원형 링-형 지지 표면(12)을 갖는다. In the second embodiment according to FIGS. 2A and 2B , the mounting surface 7 ′ does not consist solely of the outer ring section 10 . The mounting contour 8 (or the mounting body 1k) is formed by a protrusion 5 provided directly on the opening 4 and a circular ring-shaped support surface 12 arranged concentrically with respect to the center Z has

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 제3 실시 형태에서, 개구(4')는 중심(Z)에 대해 동심을 이루고 더 이상 원형이 아니지만 내부 링 반경(R1)으로 중심(Z)으로부터 연장되는 슬롯형 개구(4')이다. 개구(4')는 일반적으로 기재된 기능을 수행하는 임의의 형상을 가질 수 있다. 개구(4')는 다른 구성요소와는 상반되게 중심(Z)에 대해 회전가능하게 대칭구조는 아니다. 따라서, 지지 표면(12')은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 실시 형태에 비해 더 크다.In the third embodiment as shown in FIGS. 3A and 3B , the opening 4' is concentric with respect to the center Z and is no longer circular but extends from the center Z with an inner ring radius R1. It is a slotted opening 4'. Aperture 4' can have any shape that generally performs the described function. The opening 4' is not rotatably symmetric about the center Z as opposed to the other components. Accordingly, the support surface 12 ′ is larger compared to the embodiment as shown in FIGS. 2A and 2B .

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 제4 실시 형태에서 돌출부(5)에 추가로 내부 링 섹션(11) 내에서 제1 돌출부(5)에 대해 서로 등간격으로 동심을 이루어 배열되는 2개의 추가 돌출부(13, 14)가 제공된다. 따라서, 제4 예시적인 실시 형태에서 지지 표면(12")은 제2 및 제3 예시적인 실시 형태에서보다 크고, 이에 따라 표면 내에서 보다 균일하게 분포되는 지지 표면(12")이 제공된다. In addition to the projection 5 in the fourth embodiment, as shown in FIGS. 4a and 4b , in the inner ring section 11 , two additions are arranged concentrically and equidistant to the first projection 5 for the first projection 5 . Projections 13 and 14 are provided. Accordingly, in the fourth exemplary embodiment the support surface 12 ″ is larger than in the second and third exemplary embodiments, thereby providing the support surface 12 ″ more evenly distributed within the surface.

예시적인 모든 실시 형태에서, 핀(6)은 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"')과 함께 내부 표면(15i) 상에서 반도체 기판(15) 상에 작용함으로써 마운팅 표면으로부터 반도체 기판(15)을 분리하기 위하여 개구(4, 4')의 내부 컨투어에 대해 개구(4, 4')을 통하여 유도될 수 있다. 핀(6)은 바람직하게는 개구(4, 4')에 대한 접촉 없이(내부 컨투어) 유도된다. 진공 경로(3)가 바람직하게는 장치의 제어 유닛에 의해 연속적으로 비워지고 충전될 수 있다.In all exemplary embodiments, the fins 6 act on the semiconductor substrate 15 on the inner surface 15i together with the mounting surfaces 7, 7', 7", 7"', thereby removing the semiconductor substrate ( 15) can be guided through the openings 4, 4' with respect to the inner contour of the openings 4, 4'. The pins 6 are preferably guided without contact (internal contour) to the openings 4 , 4 ′. The vacuum path 3 can preferably be evacuated and filled continuously by means of the control unit of the apparatus.

핀(6) 대신에 유체, 특히 기체를 이용한 오목부(2)의 가압은 본 발명에서 청구된 바와 같이 허용될 수 있고, 이는 오목부(2) 내의 가압 표면 상에 균일/일정한 압력 분포를 수반한다. Pressurization of the recess 2 with a fluid, in particular a gas, instead of the pin 6 is acceptable as claimed in the present invention, which entails a uniform/constant pressure distribution on the pressing surface in the recess 2 . do.

제1 기판(15)의 변형(구부러짐)은 바람직하게는 모니터링 방식으로 제어되고, 바람직하게는 샘플 홀더로부터 웨이퍼(15)의 완벽한 분리까지 가역가능하다(도 8a 내지 도 8g). 외부 링 섹션(12)에서 제1 기판(15)의 고정은 변형의 크기를 제한하고, 본 발명에서 청구된 바와 같이 약간의 변형이 높이(h) 미만의 크기로 수행된다. The deformation (bending) of the first substrate 15 is preferably controlled in a monitoring manner and is preferably reversible up to complete separation of the wafer 15 from the sample holder ( FIGS. 8a to 8g ). The fixation of the first substrate 15 in the outer ring section 12 limits the magnitude of the deformation, and as claimed in the present invention, a slight deformation is carried out to a magnitude less than the height h.

도 5b에 도시된 제1 기판(15)의 변형은 기판들이 접촉하고 마주보게 배열되기 전에 제1 기판(15)에 대해 정렬되는 제2 기판과 접촉을 이루기 위하여 본 발명에서 청구된 바와 같이 사용된다. 접촉은 기판의 중앙(M)에서 제1 기판(15)의 동심 변형에 의해 구성된다. The deformation of the first substrate 15 shown in Figure 5b is used as claimed in the present invention to achieve contact with a second substrate that is aligned with respect to the first substrate 15 before the substrates are placed in contact and facing each other. . The contact is constituted by concentric deformation of the first substrate 15 at the center M of the substrate.

내부 표면(15i) 상에 작용하는 동안에 그리고 기판이 접촉한 후에, 음압 채널(3) 상의 음압이 감소되고 구체적으로 제어된다. 중력의 작용 및/또는 제1 기판(15)의 변형에 의해 유도된 프리텐셔닝(pretensioning)으로 인해, 제1 깊나(15)은 제1 기판(15)의 주연부까지 외측에 대해 반경방향으로 제1 기판(15)의 중앙(M)으로부터 돌출되는 제2 기판과 접촉을 이루고, 적어도 순간적으로 접합되어 접합 파(bonding wave)가 이의 주연부까지 제1 기판(15)의 중앙(M)으로부터 다소 동심 방향으로 전진한다.During the action on the inner surface 15i and after the substrate is in contact, the negative pressure on the negative pressure channel 3 is reduced and specifically controlled. Due to the action of gravity and/or pretensioning induced by the deformation of the first substrate 15 , the first depth 15 extends radially with respect to the outside up to the periphery of the first substrate 15 . 1 makes contact with a second substrate protruding from the center M of the substrate 15, and is bonded at least momentarily so that a bonding wave is somewhat concentric from the center M of the first substrate 15 to its periphery. advance in the direction

본 발명에서 청구된 바와 같이 핀(6, 6', 6", 6"')의 형상의 예가 도 6에 도시된다. 핀(6, 6', 6", 6"')은 개구(4, 4')의 컨투어 내로 또는 본 발명에서 청구된 바와 같이 소정 형상으로 일치될 수 있을 뿐만 아니라 예를 들어 더 넓은 표면을 갖는 반도체 기판(15) 상에 작용하도록 단면(핀(6'))이 T-형으로 형성될 수 있으며, 이에 따라 보다 주의 깊게 처리할 수 있다. 핀(6')의 헤드는 이에 따라 개구(4)의 내부 컨투어를 초과하여 오목부(2) 내에서 연장되는 압력 플레이트일 수 있다. 게다가, 핀(6, 6', 6", 6"')은 선호되는 실시 형태에 따라 스프링-장착식일 수 있다.An example of the shape of the pins 6, 6', 6", 6"' as claimed in the present invention is shown in FIG. 6 . The pins 6, 6', 6", 6"' can be matched into the contour of the openings 4, 4' or into any shape as claimed in the present invention, as well as having, for example, a wider surface. The cross-section (fin 6') may be formed in a T-shape to act on the semiconductor substrate 15, thus allowing for more careful processing. The head of the pin 6 ′ can thus be a pressure plate extending in the recess 2 beyond the inner contour of the opening 4 . Furthermore, the pins 6, 6', 6", 6"' may be spring-loaded according to a preferred embodiment.

본 발명에서 청구된 바와 같이 외부 링 섹션(10)의 하나의 링 폭(bA)이 내부 링 반경(R1)보다 좁고, 구체적으로 내부 링 섹션(11)의 링 폭(b1)보다 좁다(도 1a 및 도 1b 참조).As claimed in the present invention, one ring width bA of the outer ring section 10 is narrower than the inner ring radius R1, in particular smaller than the ring width b1 of the inner ring section 11 (Fig. 1a). and FIG. 1B).

이전의 실시 형태와 조합될 수 있는 다른 실시 형태가 도 7a 및 도 7b에 도시된다. 오목부(2)의 영역에는 특정 허니컴 고정 요소(16)가 제공되고, 상기 고정 요소를 이용하여 제1 기판(15)의 해당 고정 섹션은 제1 기판(15)이 변형 시에 내부 표면(15i)상에 작용하는 방향에 대해 마운팅 장치 상에 국부적으로 고정될 수 있다. 고정 요소(16)는 제어 장치에 의해 트리거링된다. 제1 기판(15)의 변형은 이에 따라 전용 방식으로 제2 기판의 방향에 영향을 미칠 수 있다. 접합될 제1 기판(15)의 변형/응력 맵을 이용하여 제1 기판(15)의 응력/변형의 제어된 감소가 본 발명에서 청구된 바와 같이 가능하며, 이에 따라 서로에 대해 기판(또는 기판 상의 가능한 구조물/요소)의 주어진 정렬 정확도가 적어도 제1 기판(15) 또는 기판의 현준 응력/변형에 의해 감소되지 않는다. 제1 기판(15)의 해당 고정 섹션의 변형(전단, 압축, 연신, 회전)은 개별 고정 요소(16)의 제어된 트리거링에 의해 가능하다. 250 nm 미만, 구체적으로 150 nm 미만, 바람직하게는 100 nm 미만의 정렬 정확도가 구현되며, 이는 기판의 뒤틀림/변형이 최대 100 nm까지의 국부적 정렬 오차를 야기할 수 있기 때문에 증가적으로 더 큰 부분으로 작용한다.Another embodiment that may be combined with the previous embodiment is shown in FIGS. 7A and 7B . The region of the recess 2 is provided with a specific honeycomb fastening element 16 , by means of which the corresponding fastening section of the first substrate 15 is provided with an inner surface 15i when the first substrate 15 is deformed. ) can be fixed locally on the mounting device with respect to the direction acting on it. The fastening element 16 is triggered by a control device. Deformation of the first substrate 15 can thus affect the orientation of the second substrate in a dedicated manner. A controlled reduction of the stress/strain of the first substrate 15 using the strain/stress map of the first substrate 15 to be bonded is possible as claimed in the present invention, thus allowing the substrates (or substrates) relative to each other. a given alignment accuracy of the possible structures/elements on the surface is not reduced by at least the first substrate 15 or the conspicuous stress/strain of the substrate. Deformation (shearing, compression, stretching, rotation) of the corresponding holding section of the first substrate 15 is possible by controlled triggering of the individual holding elements 16 . Alignment accuracies of less than 250 nm, specifically less than 150 nm, preferably less than 100 nm are realized, which are incrementally larger because warping/deformation of the substrate can cause localized alignment errors of up to 100 nm. acts as

이 고정 요소(16)는 피에조요소로 제조되거나 또는 정전기적으로 충전될 수 있다.This fastening element 16 can be made of a piezo element or can be electrostatically charged.

이 실시 형태에서, 전술된 실시 형태에 비해 더 큰 유효 마운팅 표면(7IV)과 마운팅 컨투어(8IV)가 형성되어 제1 기판(15)에 대한 더 우수한 지지 기능이 제공된다.In this embodiment, a larger effective mounting surface 7IV and mounting contour 8IV are formed compared to the above-described embodiment to provide better support for the first substrate 15 .

1 마운팅 장치
1k 마운팅 몸체
2 오목부
2b 하부
3 음압 채널
4, 4' 개구
5, 5' 돌출부
6 핀
7, 7', 7", 7"', 7IV 마운팅 표면
8, 8', 8", 8"', 8IV 마운팅 컨투어
9 숄더
10 외부 링 섹션
11 내부 링 섹션
12, 12', 12" 지지 표면
13 돌출부
14 돌출부
15 제1 기판(반도체 기판)
15i 내부 표면
16 고정 요소
bA 링 폭
b1 링 폭
Rk 반경
RA 외부 링 반경
RI 내부 링 반경
Z 중심
E 마운팅 평면
M 중앙
1 Mounting device
1k mounting body
2 recess
2b lower
3 sound pressure channels
4, 4' opening
5, 5' overhang
6 pin
7, 7', 7", 7"', 7IV mounting surface
8, 8', 8", 8"', 8IV mounting contour
9 shoulder
10 outer ring section
11 inner ring section
12, 12', 12" support surfaces
13 overhang
14 overhang
15 First substrate (semiconductor substrate)
15i inner surface
16 fastening elements
bA ring width
b1 ring width
Rk radius
RA outer ring radius
RI inner ring radius
Z center
E Mounting plane
M center

Claims (14)

제2 기판과 제1 기판(15)을 접합하기 위한 장치로서,
진공 고정 요소들에 의해 외부 링 섹션(10) 상에 제1 기판(15)의 제어식 고정을 위해 마운팅 장치의 능동 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV)을 이용하여 마운팅 컨투어(8, 8', 8", 8"', 8IV) 상에 제1 기판(15)을 장착하기 위한 마운팅 장치,
제1 기판(15)의 제어 가능한 변형을 위한 변형 수단, 및
제2 기판(15')에 제1 기판(15)을 접합하기 위한 접합 수단을 포함하고,
제1 기판(15)이 내측으로부터 외측으로 제거되도록 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV)으로부터 제1 기판(15)을 분리하는 것이 제어될 수 있고,
마운팅 컨투어(8, 8', 8", 8"', 8IV)는 능동 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV)에 대해 배치되는 오목부(2)를 내부에 포함하는 장치.
An apparatus for bonding a second substrate and a first substrate (15), comprising:
Mounting using the active mounting surfaces 7, 7', 7", 7"', 7IV of a mounting device for controlled fixing of the first substrate 15 on the outer ring section 10 by means of vacuum fastening elements a mounting device for mounting the first substrate 15 on the contours 8, 8', 8", 8"', 8IV;
deformation means for controllable deformation of the first substrate 15 , and
bonding means for bonding the first substrate 15 to the second substrate 15';
the separation of the first substrate 15 from the mounting surfaces 7, 7', 7", 7"', 7IV can be controlled such that the first substrate 15 is removed from the inside out;
The mounting contours 8, 8', 8", 8"', 8IV include therein a recess 2 arranged against the active mounting surface 7, 7', 7", 7"', 7IV. Device.
제1항에 있어서, 마운팅 컨투어(8, 8', 8", 8"', 8IV), 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV) 및 마운팅 장치 중 적어도 하나는 마운팅 장치의 중심(Z)에 대해 회전 대칭 구조로 형성되는 장치.The mounting device according to claim 1, wherein at least one of the mounting contour (8, 8', 8", 8"', 8IV), the mounting surface (7, 7', 7", 7"', 7IV) and the mounting device is a mounting device. A device formed in a rotationally symmetrical structure with respect to the center (Z) of 제1항에 있어서, 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV)을 차단하는 하나 이상의 음압 채널(3)이 마운팅 컨투어(8, 8', 8", 8"', 8IV)의 외부 링 섹션(10) 내에 제공되고, 마운팅 컨투어(8, 8', 8", 8"', 8IV)는 적어도 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV)에 대하여 하나의 내부 링 섹션(11) 내에 배치되는 장치.The mounting contour (8, 8', 8", 8"', 8IV) according to claim 1, wherein at least one negative pressure channel (3) blocking the mounting surface (7, 7', 7", 7"', 7IV) ), the mounting contours 8, 8', 8", 8"', 8IV) having at least relative to the mounting surfaces 7, 7', 7", 7"', 7IV A device arranged within one inner ring section (11). 제3항에 있어서, 음압 채널(3)은 전체 주연부 주위에서 마운팅 장치의 중심(Z)에 대해 동심 구조로 형성되는 장치.Device according to claim 3, characterized in that the negative pressure channel (3) is formed concentrically with respect to the center (Z) of the mounting device around the entire periphery. 제3항 또는 제4항에 있어서, 외부 링 섹션(10)의 링 폭(bA)은 내부 링 섹션(11)의 링 폭(b1)보다 작은 장치.Device according to claim 3 or 4, wherein the ring width (bA) of the outer ring section (10) is smaller than the ring width (b1) of the inner ring section (11). 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 마운팅 컨투어(8, 8', 8", 8"', 8IV)의 돌출부 표면은 능동 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV)보다 2배 이상인 장치.5. A mounting contour (8, 8', 8", 8"', 8IV) according to any one of the preceding claims, wherein the protruding surface of the mounting contour (8, 8', 8", 8"', 8IV) is an active mounting surface (7, 7', 7", 7"') , more than twice that of 7IV). 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 링 섹션(11) 내에서 마운팅 컨투어(8, 8', 8", 8"', 8IV)는 제1 기판(15)을 지지하기 위하여 마운팅 장치의 중심(Z)에 대해 동심 방향으로 배열되는 하나 이상의 지지 표면(12, 12', 12")을 가지며, 지지 표면(12, 12', 12")은 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV) 내에 포함되고, 마운팅 평면(E) 내에서 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV)과 동일 높이에 배열되는 장치.5. A mounting contour (8, 8', 8", 8"', 8IV) in the inner ring section (11) according to any one of the preceding claims, wherein for supporting the first substrate (15). one or more support surfaces (12, 12', 12") arranged concentrically with respect to a center Z of the mounting device, the support surfaces 12, 12', 12" comprising mounting surfaces 7, 7'; 7", 7"', 7IV) and arranged flush with the mounting surfaces 7, 7', 7", 7"', 7IV in the mounting plane E. 삭제delete 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 변형 수단은 마운팅 컨투어(8, 8', 8", 8"', 8IV)에 침투하는 하나 이상의 압력 요소(6, 6', 6", 6"')인 장치.5. A method according to any one of the preceding claims, wherein the deforming means comprises at least one pressure element (6, 6', 6", penetrating into the mounting contour (8, 8', 8", 8"', 8IV); 6"') devices. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 변형 수단은 변형이 제1 기판(15)에 대해 동심으로 수행되도록 형성되는 장치.Device according to any one of the preceding claims, wherein the deformation means are configured such that the deformation is carried out concentrically with respect to the first substrate (15). 제2항에 있어서, 내부 링 섹션(11) 내에는 제1 기판(15)을 따라 해당 고정 섹션을 고정하기 위한 개별적으로 트리거링 가능한 고정 수단(16)이 제공되는 장치.Device according to claim 2, characterized in that the inner ring section (11) is provided with individually triggerable fastening means (16) for fastening the corresponding fastening section along the first substrate (15). 제2 기판에 제1 기판(15)을 접합하기 위한 방법으로서,
진공 고정 요소들에 의해 외부 링 섹션(10) 상에서 제1 기판(15)의 제어 가능한 고정을 위해 마운팅 장치(1)의 능동 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV)을 이용하여 마운팅 컨투어(8, 8', 8", 8"', 8IV) 상에 제1 기판(15)을 장착하는 단계 - 마운팅 컨투어(8, 8', 8", 8"', 8IV)는 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV)에 대하여 내부 링 섹션(11) 내에 배치됨 - ,
제1 기판(15)의 제어 가능한 변형을 위해 변형 수단에 의해 제1 기판(15)을 변형시키는 단계, 및
접합 수단에 의해 제1 기판(15)을 제2 기판에 접합하는 단계를 포함하고,
제1 기판(15)이 내측으로부터 외측으로 제거되도록 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV)으로부터 제1 기판(15)을 분리하는 것이 제어될 수 있고,
마운팅 컨투어(8, 8', 8", 8"', 8IV)는 능동 마운팅 표면(7, 7', 7", 7"', 7IV)에 대해 배치되는 오목부(2)를 내부에 포함하는 방법.
A method for bonding a first substrate (15) to a second substrate, the method comprising:
Active mounting surfaces 7, 7', 7", 7"', 7IV of mounting device 1 for controllable fastening of first substrate 15 on outer ring section 10 by means of vacuum fastening elements Mounting the first substrate 15 on the mounting contours 8, 8', 8", 8"', 8IV using - mounting contours 8, 8', 8", 8"', 8IV disposed in the inner ring section 11 with respect to the mounting surfaces 7, 7', 7", 7"', 7IV - ,
deforming the first substrate (15) by means of a deforming means for a controllable deformation of the first substrate (15), and
bonding the first substrate (15) to the second substrate by means of bonding;
the separation of the first substrate 15 from the mounting surfaces 7, 7', 7", 7"', 7IV can be controlled such that the first substrate 15 is removed from the inside out;
The mounting contours 8, 8', 8", 8"', 8IV include therein a recess 2 arranged against the active mounting surface 7, 7', 7", 7"', 7IV. Way.
제12항에 있어서, 접합은 제1 기판(15)의 변형에 의해 제1 및 제2 기판(15)의 접촉 표면의 중앙(M)으로부터 동심 방향으로 수행되는 방법.13. The method according to claim 12, wherein the bonding is performed concentrically from the center (M) of the contact surfaces of the first and second substrates (15) by deformation of the first substrate (15). 제12항 또는 제13항에 있어서, 업스트림 측정 방법에 의해 측정되는 제1 기판 및 제2 기판 중 적어도 하나의 기판의 뒤틀림 및 변형 중 적어도 하나는 해당 고정 섹션의 고정을 위한 고정 요소(16)에 의해 제1 기판 및 제2 기판 중 적어도 하나의 기판 상에, 제1 기판 및 제2 기판 중 적어도 하나의 기판의 제어된 뒤틀림 및 변형 중 적어도 하나에 의해 작용함으로써 감소되는 방법.14. The fastening element (16) according to claim 12 or 13, wherein at least one of distortion and deformation of at least one of the first substrate and the second substrate measured by the upstream measuring method is to the fastening element (16) for fastening of the corresponding fastening section. by acting on at least one of the first and second substrates by at least one of controlled warping and deformation of at least one of the first and second substrates.
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